本发明专利技术公开了一种黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记及其应用：所述InDel标记在黄瓜第3号染色体上，对于重根系显性纯合材料，其具有SEQ ID NO.1所示的特征序列，即在87bp处具有AAAATATGTCTT序列；对于轻根系隐性纯合材料，其具有SEQ ID NO.2所示的特征序列，即在87bp处缺失了AAAATATGTCTT序列；对于重根系显性杂合材料，其同时具有SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的特征序列。采用本发明专利技术获得的Indel标记，可以在黄瓜候选材料的任何阶段对其进行根系强弱的判断，具有高效、限制少的优点，为选育强根系黄瓜品种提高了效率，缩短了育种周期。缩短了育种周期。缩短了育种周期。
【技术实现步骤摘要】
黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记及其应用
[0001]本专利技术涉及生物技术辅助育种技术，特别是涉及黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记及其在黄瓜育种材料选择中的应用。
技术介绍
[0002]黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国重要的保护地蔬菜，尤其在设施生产中占有举足轻重的地位，进一步提高产量是黄瓜育种的重要目标。根系改良对于提高产量具有重要意义，根系是固定植物生长和吸收水分及营养的重要器官，时刻与地上部分进行着物质交换。植物的根系构型、根际环境、根系对水分和养分的吸收活力及根系对不同外界环境所做出的响应等都会影响整个植株的生长发育。根系的生长既受遗传控制，又与各种环境因子有关，具有一定的可塑性。植物根系近年来以成为育种工作者重点改良的植物性状之一。
[0003]简而易行的根系观测方法是研究根系的基础。根系的研究方法处于不断优化创新的阶段，目前已有的方法各有优缺点。基质栽培法：采用蛭石、珍珠岩等结合营养液对根进行培养，这种方法简单方便，但在调查表型时需清洗根上的基质，属于一次性破坏试验，且会对根系在造成一定损害(春亮，2004)。水培法：以泡沫浮板为支撑，使植物根系在营养液中生长，可直接获得完整根系，但需要频繁更换营养液(吴伟明等，1998)。雾培法：利用机械将营养液雾化喷在植物根系上，无需频繁更换营养液，但需要具备相应的设备基础(赵旭等，2017)。同位素示踪法：利用放射性同位素观察根系生长状态(黄瑞冬，1991)。盆篮栽培法：植物在装有营养土的篮子中种植，随着植株的生长，根系可穿透篮子，利于观察根系在土壤中的生长方向(Oyanagi et al.,1993)。
[0004]对根系资源的评价与筛选是获得优良根系材料、种质资源创新及培育抗病抗逆优质高产植物新品种的基础。单云鹏等(2019)对235份小豆种质资源进行评价筛选，通过对根系形态等15项指标进行测定，结合主成分分析、隶属函数分析将总根表面积作为小豆苗期抗旱性评价的主要指标，最终筛选出15份小豆优良根系耐旱材料(单云鹏等，2019)。崔新卫(2007)对水稻核心种质的根系进行研究，以根系相关性状的平均隶属函数值作为评价指标，筛选出10份在供水或胁迫条件下均表现为优良强壮根系的材料。代云(2009)同样利用根系相关性状平均隶属函数值作为评价水稻抗旱能力的指标，结合两年表型鉴定共筛选出19个抗旱品种和13个敏感品种。宋占哲(2011)在低磷胁迫条件下，以根冠比，最长根长以及产量为评价指标，在524份玉米自交系中共筛选出118份根系优良、磷利用率高的优异材料。尹元萍等(2015)在不同磷水平下，以大豆的根干重、总根长和根冠比为指标，在186份大豆材料中筛选出26种磷吸收利用率高的种质资源。
[0005]探明性状遗传规律以及相关QTL是分子标记辅助育种的前提，有利于提高育种的准确性和预见性。研究表明植物根系相关性状大多为数量性状，受多个基因控制，且具有明显的相关性。余先驹等(2004)对15个玉米自交系进行遗传分析，结果表明，玉米的总根数、根干重、根鲜重等性状均具有较高的遗传力，以加性效应为主，且这些性状与粒重呈显著正相关。梁慧珍(2014)等对大豆根系进行分析，结果表明大豆主根长、根重、根体积、侧根数等
根系相关性状都受2
‑
4对主基因控制。张涵等(2018)以小麦重组自交系为材料，对根长等8个根系相关性状进行分析，结果表明各性状间表现出极显著的相关性，变异系数大，且受多对基因控制，具有较高的遗传力。
[0006]根系性状的遗传定位研究大多集中在大田作物上。水稻中已经检测到六600多个与根系性状相关的QTL(Courtois et al.,2009)。Uga等(2011)在水稻9号染色体上鉴定一个控制根长和根生长角度的主效QTL位点Dro1，方萍等(1999)在2号和5号染色体上检测7个与根体积、相对根粗和最大根长相关的QTLs。Han等(2005)在12℃冷水灌溉条件下，利用水稻F
2:3
家系，检测到与根系相关性状的17个QTLs，其中包括2个与最长根的直径相关的位点qCRD2和qCRD11，分别位于2号染色体和11号染色体上，2个与根干重相关QTLs位点qCT2和qCT11。梁慧珍等(2014)对大豆进行遗传分析，认为与根系相关的性状主要受主基因控制，并检测到24个与根相关性状相关的QTLs。张薇(2005)对苗期玉米的总根长、根表面积、根体积等进行研究，每个性状都检测到4
‑
5个QTLs，并发现控制玉米和水稻根系的QTL具有同源性。但在黄瓜中未见相关报道。
技术实现思路
[0007]本专利技术基于上述领域的空白，提供了与黄瓜根重调控基因紧密连锁的Indel标记(insertion
‑
deletion，插入缺失标记)，并提供该标记在筛选强根系和弱根系黄瓜种质资源上的应用。基于此，本专利技术保护如下技术方案：
[0008]一种黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记，所述InDel标记在黄瓜第3号染色体上，对于重根系显性纯合材料，其具有SEQ ID NO.1所示的特征序列，即在87bp处具有AAAATATGTCTT序列；对于轻根系隐性纯合材料，其具有SEQ ID NO.2所示的特征序列，即在87bp处缺失了AAAATATGTCTT序列；对于重根系显性杂合材料，其同时具有SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的特征序列。
[0009]一种用于检测上述的InDel标记的特异性引物对，包括引物Indel3
‑6‑
F、Indel3
‑6‑
R，所述引物的核酸序列如下：
[0010]Indel3
‑6‑
F:5'
‑
GGTCGGTTAAGGCATATTTG
‑
3'，
[0011]Indel3
‑6‑
R:5'
‑
GCCACAATGGATCGAAAA
‑
3'。
[0012]一种用于检测上述的InDel标记的试剂盒，包含上述的特异性引物对。
[0013]优选地，所述试剂盒，还包含黄瓜基因组DNA提取试剂、PCR扩增反应试剂，进一步优选还包括PCR扩增产物测序试剂或凝胶电泳试剂，优选聚丙烯酰胺凝胶电泳试剂。
[0014]上述的Indel标记或上述的引物对或者上述的试剂盒在以下任一中的应用：
[0015](1)鉴定区别轻根系黄瓜材料和重根系黄瓜材料；
[0016](2)鉴定待测黄瓜材料的黄瓜根重调控基因的基因表型；
[0017](3)鉴定或辅助鉴定待测黄瓜材料的根重田间表型；
[0018](4)筛选具有重根系调控基因的黄瓜种质资源；
[0019](5)筛选或者辅助筛选重根黄瓜品种；
[0020](6)培育或者辅助培育重根黄瓜品种；
[0021](7)黄瓜育种。
[0022]所述应用包括以下步骤：提取待测样品的基因组DN本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种黄瓜根重调控基因连锁的Indel标记，其特征在于：所述InDel标记在黄瓜第3号染色体上，对于重根系显性纯合材料，其具有SEQ ID NO.1所示的特征序列，即在87bp处具有AAAATATGTCTT序列；对于轻根系隐性纯合材料，其具有SEQ ID NO.2所示的特征序列，即在87bp处缺失了AAAATATGTCTT序列；对于重根系显性杂合材料，其同时具有SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的特征序列。2.一种用于检测权利要求1所述的InDel标记的特异性引物对，其特征在于：包括引物Indel3
‑6‑
F、Indel3
‑6‑
R，所述引物的核酸序列如下：Indel3
‑6‑
F:5'
‑
GGTCGGTTAAGGCATATTTG
‑
3'，Indel3
‑6‑
R:5'
‑
GCCACAATGGATCGAAAA
‑
3'。3.一种用于检测权利要求1所述的InDel标记的试剂盒，其特征在于：包含权利要求2所述的特异性引物对。4.根据权利要求3所述的试剂盒，其特征在于：还包含黄瓜基因组DNA提取试剂、PCR扩增反应试剂，进一步优选还包括PCR扩增产物测序试剂或凝胶电泳试剂，优选聚丙烯酰胺凝胶电泳试剂。5.权利要求1所述的Indel标记或权利要求2所述的引物对或者权利要求3或4所述的试剂盒在以下任一中的应用：(1)鉴定区别轻根系黄瓜材料和重根系黄瓜材料；(2)鉴定待测黄瓜材料的黄瓜根重调控基因的基因表型；(3)鉴定或辅助鉴定待测黄瓜材料的根重田间表型；(4)筛选具有重根系调控基因的黄瓜种质资源；(5)筛选或者辅助筛选重根黄瓜品种；(6)培育或者辅助培育重根黄瓜品种；(7)黄瓜育种。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：提取待测样品的基因组DNA作为模板，采用权利要求1所述的Indel标记的扩增引物进行PCR扩增，对PCR扩增产物进行分析，判断待测样品的黄瓜根重调控...
【专利技术属性】
技术研发人员：张圣平，苗晗，顾兴芳，戴卓男，董邵云，刘小萍，
申请(专利权)人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：
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